00405 - FISICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente: - conosce i principi del metodo sperimentale propri della Fisica ed alcune conoscenze applicative anche relative allo studio dei fenomeni della vita; - conosce i principi fisici delle moderne metodologie sperimentali applicate alla Farmacia industriale; - acquisisce, attraverso lo svolgimento di semplici esercizi, la capacità di risolvere comuni, frequenti problemi applicativi.

Contenuti

MODULO I - MECCANICA e TERMODINAMICA

1. Introduzione: Grandezze fisiche e loro misura. Grandezze fondamentali, sistemi di unità di misura. Notazione scientifica. Cifre significative. Dimensioni delle grandezze fisiche e analisi dimensionale.

2. Vettori: Grandezze scalari e vettoriali. Algebra vettoriale.

3. Cinematica: velocità e accelerazione, legge oraria. Composizione dei moti. Moto dei gravi. Moto circolare. Accelerazione centripeta e tangenziale.

4. Dinamica del punto materiale: forze e Leggi di Newton. Conservazione della quantità di moto. Massa e forza peso. Forza centripeta. Forza di attrito fra solidi. Forza elastica e oscillatore armonico. Moti periodici. Pendolo semplice.

5. Energia e sua conservazione: Lavoro. Potenza. Energia cinetica e potenziale. Conservazione dell'energia meccanica.

6. Dinamica dei sistemi di punti materiali: Equilibrio statico dei corpi. Centro di massa. Dinamica rotazionale: Momento di una forza e momento angolare. Conservazione del momento angolare.

7. Fluidi: Densità. Pressione. Fluidostatica: legge di Stevino, spinta idrostatica. Dinamica dei fluidi ideali. Viscosità, tensione superficiale per fluidi reali.

8. Termodinamica. Temperatura. Leggi dei gas, equazione di stato dei gas perfetti. Teoria cinetica. Calore. Calori specifici. Propagazione del calore. Calori latenti. I e II principio della termodinamica.

 

MODULO II - ELETTROMAGNETISMO

1. Introduzione: breve introduzione storica all’elettromagnetismo, cenni sul modello microscopico dell’atomo e della materia

2. Elettrostatica: Carica elettrica, fenomeni di elettrizzazione e induzione elettrostatica, forza di Coulomb, campo elettrico, Teorema di Gauss per il campo elettrico e sue applicazioni. Condensatori e capacità. Energia potenziale elettrostatica e potenziale. Dipolo elettrico.

3. Moto di cariche elettriche in campi elettrici. Corrente elettrica. Leggi di Ohm.

4. Circuiti elettrici: circuiti elettrici, elementi circuitali, collegamenti in serie e parallelo Leggi di Kirchoff e analisi dei circuiti.

5. Magnetismo: campo magnetico e sorgenti di campo magnetico, campo magnetico terrestre. Forza di Lorenz. Moto di cariche elettriche in campi magnetici. Applicazioni: spettrometri di massa. Forze magnetiche su fili e spire percorse da corrente. Campo magnetico generato da una corrente elettrica (leggi di Laplace). Interazione tra fili percorsi da corrente (legge di Biot-Savart). Teorema di Gauss per il magnetismo e legge di Ampère. Spire come dipoli magnetici, momento magnetico.

6. Induzione elettromagnetica: legge di Faraday-Neumann-Lenz. Induttanza. Energia magnetica. Leggi di Maxwell per campi statici nel vuoto.

Testi/Bibliografia

Testo di riferimento AA2023/24:
F. Borsa, A. Lascialfari,
Principi di Fisica per indirizzo biomedico e farmaceutico,
Ed. EdiSES, 3a edizione, 2020

Oltre a questo, gli studenti sono invitati a fare riferimento agli appunti presi a lezione per la trattazione matematica/differenziale ed in ogni caso, ad integrare la preparazione con esercizi.

Alternative valide al testo di riferimento:

• A. Alessandrini, Fisica per le scienze della vita, Casa editrice Ambrosiana, I edizione 2023
  
  
• A.Giambattista, P. Mariani, A. Orecchini, F. Spinozzi,
  FISICA GENERALE 3/ED CON CONNECT,
  3edizione, McGraw-Hill editore (ISBN 9788838699368), 2021
  
  
• Jewett & Serway, Principi di Fisica, EdiSES
  
  
• D.M. Burns e S.G.G. MacDonald, Fisica per gli studenti di biologia e medicina, Ed. Zanichelli

Metodi didattici

Il corso consiste di lezioni frontali in aula, principalmente svolte alla lavagna o con il supporto di presentazioni in formato slide, ed esercitazioni. Queste sono finalizzate alla comprensione della teoria e all'acquisizione della metodologia necessaria ad affrontare in maniera quantitativa i problemi di fisica.

Qualora fosse prevista la modalità mista o interamente remota, le lezioni si svolgeranno sulla piattaforma Teams.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame finale mira a valutare il raggiungimento degli obiettivi didattici:
- conoscenza delle leggi fisiche fondamentali e di quelle rilevanti per le successive applicazioni;
- capacità di svolgere semplici esercizi fino alla soluzione quantitativa (formula risolutiva, risultato numerico con tre cifre significative, unità di misura).

La verifica dell'apprendimento è effettuata tramite una prova scritta ed una orale. L’ammissione alla prova orale è subordinata al superamento della prova scritta.

Non sono previste prove in itinere.

Prova scritta
La prova scritta consiste di 6 esercizi, 3 sulla prima parte del corso e 3 sulla seconda, da svolgere in 1h30’. Non è ammessa la consultazione di materiale, testi, formulari, appunti scritti a mano o copie di esercizi. E’ ammesso l’uso della calcolatrice.
La prova scritta è considerata superata con una valutazione di 18 (su 30) o più, il che corrisponde ad almeno tre esercizi correttamente svolti su sei.

Prova orale
La prova orale, della durata di circa 30 minuti, consiste in alcune domande sugli argomenti del programma ed eventualmente in una discussione dell’esito della prova scritta.

Sessioni d’esame e appelli
Gli appelli d’esame saranno distribuiti su tre sessioni all’anno nel numero di due appelli per sessione:

- sessione estiva: giugno-luglio

- sessione autunnale: settembre

- sessione invernale: gennaio-febbraio

Le date precise delle prove saranno fissate in base al calendario didattico e comunicate per tempo agli studenti.

Modalità di erogazione delle prove

Le prove d’esame si svolgeranno in presenza.

Validità della prova scritta
La prova scritta è valida all’interno della stessa sessione, oltre la quale deve essere ripetuta. Ad esempio, se si sostiene e supera la prova scritta al primo appello di giugno, l’orale può essere sostenuto allo stesso appello oppure all’appello di luglio, nella stessa sessione.

Valutazione finale
La valutazione finale tiene conto delle due prove e può confermare o meno quella dello scritto. Uno studente che ritenga opportuno rifiutare il voto della prova orale può ripresentarsi all’orale all’appello successivo senza sostenere di nuovo lo scritto, purché si tratti di un appello all’interno della stessa sessione.
Una valutazione insufficiente alla prova scritta o alla prova orale comporta invece l’obbligo di ripresentarsi allo scritto e all’orale ad un appello successivo.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesca Bellini

Consulta il sito web di Federica Primavera